Uma gota de óleo de massa 4 times 10^-14 Kg e carga elétrica 4.8 times 10^-19 C tem seu peso equilibrado por um campo elétrico vertical. Qual o módulo do campo elétrico?

Passo 1

Beleza, vamos lá! O exercício nos dá uma gota de óleo com massa 4 times 10^-14 , kg e carga elétrica 4.8 times 10^-19 , C. A questão é descobrir qual é o módulo do campo elétrico necessário para equilibrar o peso dessa gota. Vamos usar conceitos de força gravitacional e força elétrica para resolver isso.

Passo 2

Primeiro, precisamos entender que o peso da gota de óleo está sendo equilibrado por uma força elétrica. Isso significa que a força gravitacional puxando a gota para baixo é igualada pela força elétrica empurrando-a para cima.

Passo 3

Vamos calcular o peso da gota de óleo. O peso ( P) é dado pela fórmula:
P = m times g
Onde:
  • m é a massa ( 4 times 10^-14 , kg)
  • g é a aceleração da gravidade ( 9.81 , m/s^2)
Então:
P = 4 times 10^-14 , kg times 9.81 , m/s^2 = 3.924 times 10^-13 , N

Passo 4

Agora, a força elétrica ( Fe) que equilibra o peso é dada por:
Fe = q times E
Onde:
  • q é a carga elétrica ( 4.8 times 10^-19 , C)
  • E é o campo elétrico que queremos encontrar
Como as forças estão equilibradas:
Fe = P Rightarrow q times E = m times g
Isolando E:
E = m times gq = 3.924 times 10^-13 , N4.8 times 10^-19 , C = 8.175 times 10^5 , N/C

Resposta

O módulo do campo elétrico necessário é aproximadamente 8.2 times 10^5 , N/C.

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